JPH11341861A - ブラシレスモ―タをｐｗｍ駆動する方法 - Google Patents
ブラシレスモ―タをｐｗｍ駆動する方法Info
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- JPH11341861A JPH11341861A JP11123520A JP12352099A JPH11341861A JP H11341861 A JPH11341861 A JP H11341861A JP 11123520 A JP11123520 A JP 11123520A JP 12352099 A JP12352099 A JP 12352099A JP H11341861 A JPH11341861 A JP H11341861A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
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- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 切換位相の間、周期的に、少なくとも１個の
相巻線を低飽和状態又は高飽和状態のいずれかに維持し
ながら、ＰＷＭ変調にしたがって適当な電圧をモータの
相巻線に印加する多相ブラシレスモータの駆動システム
を提供する。 【解決手段】 複数の巻線を有する多相ブラシレスモー
タを、各巻線に印加する電圧となる第一の周期的電圧プ
ロフィールにしたがって駆動する方法であって、複数の
巻線の少なくとも１個を所定のインターバルだけ周期的
に低飽和または高飽和の固定状態にするステップと、そ
の間、第一の周期的電圧プロフィールとは異なる第二の
周期的電圧プロフィールの電圧を他の相巻線に印加し
て、各巻線のそれぞれの電圧が、第一の周期的電圧プロ
フィールに一致する値を有するようにするステップと、
を行う。
相巻線を低飽和状態又は高飽和状態のいずれかに維持し
ながら、ＰＷＭ変調にしたがって適当な電圧をモータの
相巻線に印加する多相ブラシレスモータの駆動システム
を提供する。 【解決手段】 複数の巻線を有する多相ブラシレスモー
タを、各巻線に印加する電圧となる第一の周期的電圧プ
ロフィールにしたがって駆動する方法であって、複数の
巻線の少なくとも１個を所定のインターバルだけ周期的
に低飽和または高飽和の固定状態にするステップと、そ
の間、第一の周期的電圧プロフィールとは異なる第二の
周期的電圧プロフィールの電圧を他の相巻線に印加し
て、各巻線のそれぞれの電圧が、第一の周期的電圧プロ
フィールに一致する値を有するようにするステップと、
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
として知られ、電気的にＤＣ切換えされるモータを駆動
する技術に関する。
として知られ、電気的にＤＣ切換えされるモータを駆動
する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すようなタイプのモータは、モ
ータの相巻線を回転子の位置に同期して適切に励起する
ことによって駆動される。より正確には、モータの２個
の巻線をそれぞれ正電圧および負電圧で順に励起し、第
三の相巻線を高インピーダンス状態に維持することによ
って行われる。「センサレス」のブラシレスモータを駆
動するときには、回転子の位置を検出するために非励起
状態の相巻線が利用される。
ータの相巻線を回転子の位置に同期して適切に励起する
ことによって駆動される。より正確には、モータの２個
の巻線をそれぞれ正電圧および負電圧で順に励起し、第
三の相巻線を高インピーダンス状態に維持することによ
って行われる。「センサレス」のブラシレスモータを駆
動するときには、回転子の位置を検出するために非励起
状態の相巻線が利用される。
【０００３】同じ出願人により１９９６年３月２９日に
出願された欧州特許出願第９６８３０１８０．４号に記
載されている駆動技術によると、モータの相巻線に対
し、励起電圧または電流を順に印加する。これらの電圧
または電流は、各切換位相で一定のレベルを有するので
はなく、あらかじめ決定して数値化したプロフィール
を、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの読取り専用メモリ
に記憶して用いる（すなわち、一定の値を持たない）。
あらかじめ決定された周期状または交番状のプロフィー
ルは、正弦波であってもよいし、より一般的には、基本
周波数の調波のフーリエ和の結果である。
出願された欧州特許出願第９６８３０１８０．４号に記
載されている駆動技術によると、モータの相巻線に対
し、励起電圧または電流を順に印加する。これらの電圧
または電流は、各切換位相で一定のレベルを有するので
はなく、あらかじめ決定して数値化したプロフィール
を、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの読取り専用メモリ
に記憶して用いる（すなわち、一定の値を持たない）。
あらかじめ決定された周期状または交番状のプロフィー
ルは、正弦波であってもよいし、より一般的には、基本
周波数の調波のフーリエ和の結果である。
【０００４】この駆動技術は、モータの相巻線に印加さ
れる励起電圧または電流の最適な周期波形をあらかじめ
決定することを可能にすることにより、モータのトルク
特性を最適化することができる。
れる励起電圧または電流の最適な周期波形をあらかじめ
決定することを可能にすることにより、モータのトルク
特性を最適化することができる。
【０００５】各切換位相の間、駆動電流または電圧は、
従来の駆動システムで一般的であったように一定の値に
合致するのではなく、所定の周期状または交番状の波形
全体（の一部）と一致する特定のプロフィールに合致す
る。換言するならば、各切換位相の間、巻線の駆動信号
レベルは、あらかじめ決定した波形の線分を精確に追従
する。
従来の駆動システムで一般的であったように一定の値に
合致するのではなく、所定の周期状または交番状の波形
全体（の一部）と一致する特定のプロフィールに合致す
る。換言するならば、各切換位相の間、巻線の駆動信号
レベルは、あらかじめ決定した波形の線分を精確に追従
する。
【０００６】同じ出願人により１９９６年４月４日に出
願された欧州特許出願第９６８３０１９０．３号は、先
の欧州特許出願第９６８３０１８０．４号の技術と同様
に、駆動システムのトルク特性を最適化するために、励
起相のシーケンスを回転子の位置に同期させるための技
術を記載している。
願された欧州特許出願第９６８３０１９０．３号は、先
の欧州特許出願第９６８３０１８０．４号の技術と同様
に、駆動システムのトルク特性を最適化するために、励
起相のシーケンスを回転子の位置に同期させるための技
術を記載している。
【０００７】また欧州特許出願第９６８３０２９５．０
号によると、常に３個のモータの相巻線に結合された３
個のＢＪＴまたはＭＯＳハーフブリッジをＰＷＭモード
で駆動する。モータが星形に接続され、接続の中心をＣ
Ｔ、電源電圧をＶｃｃとすると、ＣＴの電圧はＶｃｃ／
２となり、したがって、各モータの巻線で得られる最大
電圧スイングは±Ｖｃｃ／２に制限される。同時に、電
圧スイング差（位相間）は±（Ｖｃｃ／２）×√３に制
限される。
号によると、常に３個のモータの相巻線に結合された３
個のＢＪＴまたはＭＯＳハーフブリッジをＰＷＭモード
で駆動する。モータが星形に接続され、接続の中心をＣ
Ｔ、電源電圧をＶｃｃとすると、ＣＴの電圧はＶｃｃ／
２となり、したがって、各モータの巻線で得られる最大
電圧スイングは±Ｖｃｃ／２に制限される。同時に、電
圧スイング差（位相間）は±（Ｖｃｃ／２）×√３に制
限される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、切換
位相の間、周期的に、少なくとも１個の相巻線を低飽和
状態または高飽和状態（すなわち、デューティサイクル
がそれぞれ０％または１００％）のいずれかに維持しな
がら、ＰＷＭ変調にしたがって適当な電圧をモータの相
巻線に印加する多相ブラシレスモータの駆動システムを
提供することである。
位相の間、周期的に、少なくとも１個の相巻線を低飽和
状態または高飽和状態（すなわち、デューティサイクル
がそれぞれ０％または１００％）のいずれかに維持しな
がら、ＰＷＭ変調にしたがって適当な電圧をモータの相
巻線に印加する多相ブラシレスモータの駆動システムを
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決する本
発明のブラシレスモータ駆動方法は、複数の巻線を有す
る多相ブラシレスモータを、各巻線に印加する電圧とな
る第一の周期的電圧プロフィールにしたがって駆動する
方法であって、複数の巻線の少なくとも１個を所定のイ
ンターバルだけ周期的に低飽和または高飽和の固定状態
にするステップと、その間、第一の周期的電圧プロフィ
ールとは異なる第二の周期的電圧プロフィールの電圧を
他の相巻線に印加して、各巻線のそれぞれの電圧が、第
一の周期的電圧プロフィールに一致する値を有するよう
にするステップと、を行う。少なくとも１個の巻線の低
飽和または高飽和の固定状態が生じる全電気的期間中の
インターバルの数が、第二の周期的電圧プロフィールお
よび巻線の数に依存する。また、少なくとも１個のハー
フブリッジ段を低または高固定飽和状態にするステップ
をさらに含み、その間、他のハーフブリッジ段が、第二
の周期的電圧プロフィールの数値サンプルの所定の換算
の関数として変化するデューティサイクルを有するＰＷ
Ｍ周波数で切り換わる。このような方法の巻線は星形接
続又は多角形接続することができ、第一の周期的電圧プ
ロフィールは正弦波にすることができる。第二の周期的
電圧プロフィールを、メモリに記憶されたサンプルの数
で数値化するステップと、変調された数値を、ＰＷＭ駆
動信号のデューティサイクル値に変換するステップと、
をさらに含むようにもできる。
発明のブラシレスモータ駆動方法は、複数の巻線を有す
る多相ブラシレスモータを、各巻線に印加する電圧とな
る第一の周期的電圧プロフィールにしたがって駆動する
方法であって、複数の巻線の少なくとも１個を所定のイ
ンターバルだけ周期的に低飽和または高飽和の固定状態
にするステップと、その間、第一の周期的電圧プロフィ
ールとは異なる第二の周期的電圧プロフィールの電圧を
他の相巻線に印加して、各巻線のそれぞれの電圧が、第
一の周期的電圧プロフィールに一致する値を有するよう
にするステップと、を行う。少なくとも１個の巻線の低
飽和または高飽和の固定状態が生じる全電気的期間中の
インターバルの数が、第二の周期的電圧プロフィールお
よび巻線の数に依存する。また、少なくとも１個のハー
フブリッジ段を低または高固定飽和状態にするステップ
をさらに含み、その間、他のハーフブリッジ段が、第二
の周期的電圧プロフィールの数値サンプルの所定の換算
の関数として変化するデューティサイクルを有するＰＷ
Ｍ周波数で切り換わる。このような方法の巻線は星形接
続又は多角形接続することができ、第一の周期的電圧プ
ロフィールは正弦波にすることができる。第二の周期的
電圧プロフィールを、メモリに記憶されたサンプルの数
で数値化するステップと、変調された数値を、ＰＷＭ駆
動信号のデューティサイクル値に変換するステップと、
をさらに含むようにもできる。
【００１０】さらに他の方法として、ハーフブリッジ段
を使用する複数の巻線を有する多相ブラシレスモータ
を、各巻線に印加する電圧となる第一の周期的電圧プロ
フィールにしたがって駆動する方法であって、複数のハ
ーフブリッジ段の少なくとも１個を所定のインターバル
だけ周期的に固定して、対応する巻線を低飽和または高
飽和の固定状態にするステップと、その間、第一の周期
的電圧プロフィールとは異なる第二の周期的電圧プロフ
ィールによるパルス幅変調に基づき、瞬間的な電圧を他
のハーフブリッジ段から他の相巻線に印加して、前記各
巻線それぞれに実際に存在する電圧が、第一の周期的電
圧プロフィールに一致する値を有するようにするステッ
プと、を含む。少なくとも１個の巻線の低飽和または高
飽和の固定状態が生じる全電気的期間中のインターバル
の数が、第二の周期的電圧プロフィールおよび巻線の数
に依存する。一例として、電圧を他の相巻線に印加する
ステップは、第二の周期的電圧プロフィールの数値サン
プルの所定の換算の関数として変化するデューティサイ
クルを有するＰＷＭ周波数に基づいて実行すればよい。
このような方法の巻線は星形接続又は多角形接続するこ
とができ、第一の周期的電圧プロフィールは正弦波にす
ることができる。第二の周期的電圧プロフィールを、メ
モリに記憶されたサンプルの数で数値化するステップ
と、変調された数値をＰＷＭ駆動信号のデューティサイ
クル値に変換するステップと、をさらに含むようにもで
きる。
を使用する複数の巻線を有する多相ブラシレスモータ
を、各巻線に印加する電圧となる第一の周期的電圧プロ
フィールにしたがって駆動する方法であって、複数のハ
ーフブリッジ段の少なくとも１個を所定のインターバル
だけ周期的に固定して、対応する巻線を低飽和または高
飽和の固定状態にするステップと、その間、第一の周期
的電圧プロフィールとは異なる第二の周期的電圧プロフ
ィールによるパルス幅変調に基づき、瞬間的な電圧を他
のハーフブリッジ段から他の相巻線に印加して、前記各
巻線それぞれに実際に存在する電圧が、第一の周期的電
圧プロフィールに一致する値を有するようにするステッ
プと、を含む。少なくとも１個の巻線の低飽和または高
飽和の固定状態が生じる全電気的期間中のインターバル
の数が、第二の周期的電圧プロフィールおよび巻線の数
に依存する。一例として、電圧を他の相巻線に印加する
ステップは、第二の周期的電圧プロフィールの数値サン
プルの所定の換算の関数として変化するデューティサイ
クルを有するＰＷＭ周波数に基づいて実行すればよい。
このような方法の巻線は星形接続又は多角形接続するこ
とができ、第一の周期的電圧プロフィールは正弦波にす
ることができる。第二の周期的電圧プロフィールを、メ
モリに記憶されたサンプルの数で数値化するステップ
と、変調された数値をＰＷＭ駆動信号のデューティサイ
クル値に変換するステップと、をさらに含むようにもで
きる。
【００１１】また、その具体的な駆動装置として、複数
の巻線を含む多相ブラシレスモータを駆動する装置であ
って、巻線に１対１で接続されるハーフブリッジ段と、
駆動信号プロフィールを記憶するメモリと、前記メモリ
からの駆動信号プロフィール値を換算係数で乗算するた
めの乗算器と、換算された駆動信号プロフィール値に基
づいて、ハーフブリッジ段の所定のものに対してパルス
幅変調制御信号を生成し、その間、少なくとも１個の巻
線についてそれぞれのハーフブリッジ段の中で低または
高飽和状態を生じさせるための制御回路と、を含んで構
成される。この場合、モータに結合される逆起電力（Ｂ
ＥＭＦ）検出器をさらに含み、このＢＥＭＦ検出器とメ
モリとの間に接続され、アドレス指定を制御するための
周波数乗算器をさらに含むことができる。また、次のゼ
ロ交差検出で、メモリに記憶されたプロフィールの走査
を始めるところの出発アドレスを入れるためのレジスタ
をさらに含むこともできる。ハーフブリッジ段は、星形
接続又は多角形に接続された巻線のために構成される。
の巻線を含む多相ブラシレスモータを駆動する装置であ
って、巻線に１対１で接続されるハーフブリッジ段と、
駆動信号プロフィールを記憶するメモリと、前記メモリ
からの駆動信号プロフィール値を換算係数で乗算するた
めの乗算器と、換算された駆動信号プロフィール値に基
づいて、ハーフブリッジ段の所定のものに対してパルス
幅変調制御信号を生成し、その間、少なくとも１個の巻
線についてそれぞれのハーフブリッジ段の中で低または
高飽和状態を生じさせるための制御回路と、を含んで構
成される。この場合、モータに結合される逆起電力（Ｂ
ＥＭＦ）検出器をさらに含み、このＢＥＭＦ検出器とメ
モリとの間に接続され、アドレス指定を制御するための
周波数乗算器をさらに含むことができる。また、次のゼ
ロ交差検出で、メモリに記憶されたプロフィールの走査
を始めるところの出発アドレスを入れるためのレジスタ
をさらに含むこともできる。ハーフブリッジ段は、星形
接続又は多角形に接続された巻線のために構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明では、すべての相巻線にお
ける必要な電位差を生成するために、モータの巻線の端
子に印加される駆動波形の最も効果的なプロフィールを
予め決める。所望の位相間の電位差を生成するために駆
動電圧または線電圧（モータの各端子と接地との間に印
加される信号）には無数の関数ｆ(ｔ)が存在するが、消
散電力および電圧スイングに関して性能を最適化する関
数は一つしかない。
ける必要な電位差を生成するために、モータの巻線の端
子に印加される駆動波形の最も効果的なプロフィールを
予め決める。所望の位相間の電位差を生成するために駆
動電圧または線電圧（モータの各端子と接地との間に印
加される信号）には無数の関数ｆ(ｔ)が存在するが、消
散電力および電圧スイングに関して性能を最適化する関
数は一つしかない。
【００１３】三相モータ（Ｎ＝３）の場合の計算を以下
に記載するが、これは、他の多相モータにも適用可能で
ある。
に記載するが、これは、他の多相モータにも適用可能で
ある。
【００１４】三相モータの場合、ｆ(ｔ)によって描かれ
るプロフィールをそれぞれ有する三つの電圧を、１２０
°ずらす位相でそれぞれのモータ巻線に印加し、それに
より、三つのプロフィールｆｉ(ｔ)（ｉ＝１、２、３）
を構成しなければならない。
るプロフィールをそれぞれ有する三つの電圧を、１２０
°ずらす位相でそれぞれのモータ巻線に印加し、それに
より、三つのプロフィールｆｉ(ｔ)（ｉ＝１、２、３）
を構成しなければならない。
【００１５】三つのプロフィールｆｉ(ｔ)（ｉ＝１、
２、３）のうち、他の二つよりも低く、接地電圧を示す
一つが常に存在する。三つのｆｉ(ｔ)関数中の最低値を
取る関数ｐ(ｔ)は以下のように決定することができる。 ｐ(ｔ)＝ｍｉｎ｛ｆ１(ｔ)；ｆ２(ｔ)；ｆ３(ｔ)｝
２、３）のうち、他の二つよりも低く、接地電圧を示す
一つが常に存在する。三つのｆｉ(ｔ)関数中の最低値を
取る関数ｐ(ｔ)は以下のように決定することができる。 ｐ(ｔ)＝ｍｉｎ｛ｆ１(ｔ)；ｆ２(ｔ)；ｆ３(ｔ)｝
【００１６】各相巻線端子に印加される、接地電位と呼
ばれる周期状の電圧プロフィールは、次式によって示さ
れる。 ｇｉ(ｔ)＝ｆｉ(ｔ)−ｐ(ｔ) （ｉ＝１、２、
３）
ばれる周期状の電圧プロフィールは、次式によって示さ
れる。 ｇｉ(ｔ)＝ｆｉ(ｔ)−ｐ(ｔ) （ｉ＝１、２、
３）
【００１７】同様に、ｐ′(ｔ)＝ｍａｘ｛ｆ１(ｔ)；ｆ
２(ｔ)；ｆ３(ｔ)｝であるような関数を特定し、その関
数ｐ′(ｔ)から新たなプロフィールｇ′ｉ(ｔ)：ｇ′ｉ
(ｔ)＝Ｍ−ｐ′(ｔ)＋ｆｉ(ｔ)（Ｍは、全期間のｆ(ｔ)
の絶対最大値である）を決定することも可能である。
２(ｔ)；ｆ３(ｔ)｝であるような関数を特定し、その関
数ｐ′(ｔ)から新たなプロフィールｇ′ｉ(ｔ)：ｇ′ｉ
(ｔ)＝Ｍ−ｐ′(ｔ)＋ｆｉ(ｔ)（Ｍは、全期間のｆ(ｔ)
の絶対最大値である）を決定することも可能である。
【００１８】こうして得られたプロフィールｇｉ(ｔ)お
よびｇ′ｉ(ｔ)は、本発明によると、特定の切換位相で
駆動される２個の相巻線に印加されなければならないプ
ロフィールである。
よびｇ′ｉ(ｔ)は、本発明によると、特定の切換位相で
駆動される２個の相巻線に印加されなければならないプ
ロフィールである。
【００１９】以下の記載は、ｆ(ｔ)が正弦波ｆ(ｔ)＝ｓ
ｉｎ(ｔ)である三相星形接続モータの切換えモード駆動
システムである。数値化されたプロフィールを記憶する
ために、８ビット幅メモリレジスタの使用を仮定する。
ｉｎ(ｔ)である三相星形接続モータの切換えモード駆動
システムである。数値化されたプロフィールを記憶する
ために、８ビット幅メモリレジスタの使用を仮定する。
【００２０】図２は、欧州特許出願第９６８３０２９
５．０号に記載された駆動システムにしたがって３個の
相巻線に周期的に印加される電圧プロフィールＡ、Ｂ、
Ｃを示す。以下の考察が、基本的な位相切換え周波数の
調波のフーリエ和から得られるプロフィールに有効であ
ることは明白であるが、説明を分かり易くするため、こ
の正弦波駆動プロフィールを参照しながら説明する。
５．０号に記載された駆動システムにしたがって３個の
相巻線に周期的に印加される電圧プロフィールＡ、Ｂ、
Ｃを示す。以下の考察が、基本的な位相切換え周波数の
調波のフーリエ和から得られるプロフィールに有効であ
ることは明白であるが、説明を分かり易くするため、こ
の正弦波駆動プロフィールを参照しながら説明する。
【００２１】これら三つの数値化プロフィールは、値が
８ビットで表現されるサンプルによって数値的に表現さ
れており、ゼロ電圧が数値１２７に等しく、正のピーク
値および負のピーク値がそれぞれ２５５および０に相当
する。各プロフィール間の位相差は１２０°であり、イ
ンターバルＸ、Ｙ、Ｚを示す。このインターバルの間、
三つのプロフィールの一つが他の二つよりも低くなる。
どのような場合でも、他の２個の相巻線よりも低い電圧
が印加される１個の相巻線を識別することが可能であ
る。インターバルＸ、Ｙ、Ｚ（各間隔は１２０°に等し
い）の間に他よりも低い電圧を有する位相は、それぞれ
Ｃ、ＡおよびＢ相である。
８ビットで表現されるサンプルによって数値的に表現さ
れており、ゼロ電圧が数値１２７に等しく、正のピーク
値および負のピーク値がそれぞれ２５５および０に相当
する。各プロフィール間の位相差は１２０°であり、イ
ンターバルＸ、Ｙ、Ｚを示す。このインターバルの間、
三つのプロフィールの一つが他の二つよりも低くなる。
どのような場合でも、他の２個の相巻線よりも低い電圧
が印加される１個の相巻線を識別することが可能であ
る。インターバルＸ、Ｙ、Ｚ（各間隔は１２０°に等し
い）の間に他よりも低い電圧を有する位相は、それぞれ
Ｃ、ＡおよびＢ相である。
【００２２】本発明の基本態様によると、切換位相の
間、周期的に、少なくとも１個の巻線が完全に低または
高飽和状態になり、その間、他の巻線に対しては、モー
タを効率的に駆動するために下記（１）〜（３）の式で
計算された特定の電圧プロフィールが印加される。三相
ブラシレスモータの場合である本実施形態では、安定な
飽和状態にある相巻線は、Ｘインターバルの間ではＣ巻
線であり、Ｙインターバルの間ではＡ巻線であり、Ｚイ
ンターバルの間ではＢ巻線である。
間、周期的に、少なくとも１個の巻線が完全に低または
高飽和状態になり、その間、他の巻線に対しては、モー
タを効率的に駆動するために下記（１）〜（３）の式で
計算された特定の電圧プロフィールが印加される。三相
ブラシレスモータの場合である本実施形態では、安定な
飽和状態にある相巻線は、Ｘインターバルの間ではＣ巻
線であり、Ｙインターバルの間ではＡ巻線であり、Ｚイ
ンターバルの間ではＢ巻線である。
【００２３】三相モータの場合、相巻線を正弦波ｆ(ｔ)
＝ｓｉｎ(ｔ)で効率的に駆動するものとすると、ＰＷＭ
モード制御にしたがって２個の励起した相巻線の端子
（すなわち、巻線の端子と接地との間）に印加するため
の一致する形に変形された電圧プロフィールは、以下の
式により適切に計算される。
＝ｓｉｎ(ｔ)で効率的に駆動するものとすると、ＰＷＭ
モード制御にしたがって２個の励起した相巻線の端子
（すなわち、巻線の端子と接地との間）に印加するため
の一致する形に変形された電圧プロフィールは、以下の
式により適切に計算される。
【００２４】 インターバルＸ：Ｃ′＝０、Ｂ′＝sinＢ−sinＣ、Ａ′＝sinＡ−sinＣ （１） インターバルＹ：Ａ′＝０、Ｂ′＝sinＢ−sinＡ、Ｃ′＝sinＣ−sinＡ （２） インターバルＺ：Ｂ′＝０、Ａ′＝sinＡ−sinＢ、Ｃ′＝sinＣ−sinＢ （３）
【００２５】三相ブラシレスモータおよび正弦波の効果
的な駆動の場合、図２を考慮すると、一つの電圧が他の
二つの電圧よりも低い三つのインターバルが存在するこ
とに注目することができる。当然、数の異なるモータお
よび／または異なる駆動プロフィールを用いると、イン
ターバルの数が変わってくる。
的な駆動の場合、図２を考慮すると、一つの電圧が他の
二つの電圧よりも低い三つのインターバルが存在するこ
とに注目することができる。当然、数の異なるモータお
よび／または異なる駆動プロフィールを用いると、イン
ターバルの数が変わってくる。
【００２６】駆動電圧プロフィールはメモリに記憶され
ることが好ましいため、係数２ｎ− １（ｎは、メモリに
記憶されるデータのビット数）を掛けることにより、そ
れらを数値サンプル（８ビットメモリを用いるならば、
バイト）のシーケンスに変換する必要がある。電圧プロ
フィールを数値化するためのサンプル数は任意である。
ることが好ましいため、係数２ｎ− １（ｎは、メモリに
記憶されるデータのビット数）を掛けることにより、そ
れらを数値サンプル（８ビットメモリを用いるならば、
バイト）のシーケンスに変換する必要がある。電圧プロ
フィールを数値化するためのサンプル数は任意である。
【００２７】図３ａは、三相正弦波駆動システムに関
し、本発明にしたがって数値（バイト）的に変形された
プロフィールを示すグラフである。この図から、Ｃ−Ａ
−Ｂの順序で１２０°ごとに切り換わる低飽和相（０）
が常に存在することが明らかである。３個の相巻線はす
べて低飽和状態（０）を周期的に取るが、常にそのうち
の１個がその状態にあるということが強調されるべきで
ある。
し、本発明にしたがって数値（バイト）的に変形された
プロフィールを示すグラフである。この図から、Ｃ−Ａ
−Ｂの順序で１２０°ごとに切り換わる低飽和相（０）
が常に存在することが明らかである。３個の相巻線はす
べて低飽和状態（０）を周期的に取るが、常にそのうち
の１個がその状態にあるということが強調されるべきで
ある。
【００２８】これらの変形プロフィールを、三相ブラシ
レスモータの星形巻線の各端子に周期的に印加すると、
ＣＴ電圧プロフィールは、欧州特許出願第９６８３０２
９５．０号に記載されている３個の相巻線すべての従来
の正弦駆動システムの場合のように一定レベル（Ｖｃｃ
／２）を取らず、図３ａに示す波形にしたがって変調さ
れる。平衡した星形三相システムにおけるＣＴの波形
は、モータの巻線の３個の端子に印加される三つの電圧
の和の１／３に相当する。
レスモータの星形巻線の各端子に周期的に印加すると、
ＣＴ電圧プロフィールは、欧州特許出願第９６８３０２
９５．０号に記載されている３個の相巻線すべての従来
の正弦駆動システムの場合のように一定レベル（Ｖｃｃ
／２）を取らず、図３ａに示す波形にしたがって変調さ
れる。平衡した星形三相システムにおけるＣＴの波形
は、モータの巻線の３個の端子に印加される三つの電圧
の和の１／３に相当する。
【００２９】このようなＣＴ電圧変調のため、３個の相
巻線のそれぞれ１個が１２０°の周期で一定の飽和状態
に維持されるという事実にもかかわらず、３個のモータ
の巻線すべてに（すなわち、巻線端子とＣＴとの間に）
互いに１２０°だけ位相がずれた三つの正弦波電圧プロ
フィールが常に存在する。
巻線のそれぞれ１個が１２０°の周期で一定の飽和状態
に維持されるという事実にもかかわらず、３個のモータ
の巻線すべてに（すなわち、巻線端子とＣＴとの間に）
互いに１２０°だけ位相がずれた三つの正弦波電圧プロ
フィールが常に存在する。
【００３０】位相端子ＡとＣＴとの間の電位差に関して
図３ｂに示すものは、位相ＢとＣＴとの間の電位差およ
び位相ＣとＣＴとの間の電位差にもあてはまる。図３ｃ
に示すように３個のモータの端子間（位相間）の電位差
もまた正弦波であり、これら三つの正弦波プロフィール
は、互いに１２０°だけ位相がずれている。
図３ｂに示すものは、位相ＢとＣＴとの間の電位差およ
び位相ＣとＣＴとの間の電位差にもあてはまる。図３ｃ
に示すように３個のモータの端子間（位相間）の電位差
もまた正弦波であり、これら三つの正弦波プロフィール
は、互いに１２０°だけ位相がずれている。
【００３１】したがって、星形の巻線を考慮すると、１
個の相巻線で生じる電圧スイングは２５６（±１２８）
に等しい（図３ｂ）。この数値で表現された変動は、バ
イト・ＰＷＭ変換器によってアナログ変動に変換され、
１２Ｖの電源で作動するハーフブリッジ出力段に印加さ
れると、±６Ｖの変動に等しくなる。これは、欧州特許
出願第９６８３０２９５．０号に定義された駆動システ
ムで得られるものに等しい。しかし公知のシステムで
は、このような変動は、０〜２５５の範囲の三つの数値
プロフィールによって得られるが、本発明の方法による
と、８ビットレジスタに記憶されたプロフィールを常に
考慮して、同じ変動が０〜２２２の数値プロフィールに
よって得られる（図３ａ）。
個の相巻線で生じる電圧スイングは２５６（±１２８）
に等しい（図３ｂ）。この数値で表現された変動は、バ
イト・ＰＷＭ変換器によってアナログ変動に変換され、
１２Ｖの電源で作動するハーフブリッジ出力段に印加さ
れると、±６Ｖの変動に等しくなる。これは、欧州特許
出願第９６８３０２９５．０号に定義された駆動システ
ムで得られるものに等しい。しかし公知のシステムで
は、このような変動は、０〜２５５の範囲の三つの数値
プロフィールによって得られるが、本発明の方法による
と、８ビットレジスタに記憶されたプロフィールを常に
考慮して、同じ変動が０〜２２２の数値プロフィールに
よって得られる（図３ａ）。
【００３２】したがって、本発明の数値プロフィールに
約１．１４＝２５５／２２２の係数を掛けることによ
り、利用可能な全変動（０〜２５５）を利用し、それに
より、相巻線端子に印加される数値プロフィールとＣＴ
との差を±１４６に等しくすることが可能である。この
数値を等しいアナログ電圧値に変換すると、同じ１２Ｖ
の電源電圧で±６．８４Ｖが得られる。これは、本発明
にしたがって決定される新たなプロフィールを用いる
と、ＣＴが一定の電位で固定されず、以前に示したよう
に、変動するためである。
約１．１４＝２５５／２２２の係数を掛けることによ
り、利用可能な全変動（０〜２５５）を利用し、それに
より、相巻線端子に印加される数値プロフィールとＣＴ
との差を±１４６に等しくすることが可能である。この
数値を等しいアナログ電圧値に変換すると、同じ１２Ｖ
の電源電圧で±６．８４Ｖが得られる。これは、本発明
にしたがって決定される新たなプロフィールを用いる
と、ＣＴが一定の電位で固定されず、以前に示したよう
に、変動するためである。
【００３３】図４ａおよび４ｂは、上記の説明を表すグ
ラフである。新たなプロフィールは、８ビットメモリレ
ジスタによって許される０〜２５５の全変動範囲を利用
して記憶される。このように、記憶されるプロフィール
は、相巻線に適用可能な最大電圧スイングに相当する。
ラフである。新たなプロフィールは、８ビットメモリレ
ジスタによって許される０〜２５５の全変動範囲を利用
して記憶される。このように、記憶されるプロフィール
は、相巻線に適用可能な最大電圧スイングに相当する。
【００３４】以上の説明は三相星形モータを例にして行
ったが、他の異なるモータにも適用することができる。
実際、新たな電圧プロフィールは、電圧スイング差に関
しても最良の解決方法を提供する。
ったが、他の異なるモータにも適用することができる。
実際、新たな電圧プロフィールは、電圧スイング差に関
しても最良の解決方法を提供する。
【００３５】電圧スイング差（位相間）は、欧州特許出
願第９６８３０２９５．０号で定義される解決方法を使
用すると±６×√３Ｖとなるが、本発明では±１２Ｖに
等となる。
願第９６８３０２９５．０号で定義される解決方法を使
用すると±６×√３Ｖとなるが、本発明では±１２Ｖに
等となる。
【００３６】当然、モータの速度を制御するために電圧
を変調させるのならば、そのように換算された数値をバ
イト・ＰＷＭ変換器に送る前に、電圧を、たとえば数値
乗算器によって一定のＫｖａｌ係数だけスケールダウン
することが必要であろう。
を変調させるのならば、そのように換算された数値をバ
イト・ＰＷＭ変換器に送る前に、電圧を、たとえば数値
乗算器によって一定のＫｖａｌ係数だけスケールダウン
することが必要であろう。
【００３７】それぞれ１２０°の各インターバル中に、
三つの位相の一つを低飽和状態（０）に維持しなければ
ならない場合についてこれまで説明したことは、三つの
位相の一つを高飽和状態（２５５）に維持する場合にも
完全に当てはまる。当然、この飽和状態は、相対的なイ
ンターバルで他の２個の相巻線に比較して高い電圧を有
する相巻線に課される。
三つの位相の一つを低飽和状態（０）に維持しなければ
ならない場合についてこれまで説明したことは、三つの
位相の一つを高飽和状態（２５５）に維持する場合にも
完全に当てはまる。当然、この飽和状態は、相対的なイ
ンターバルで他の２個の相巻線に比較して高い電圧を有
する相巻線に課される。
【００３８】この高飽和状態に維持する場合を、上記に
論じた変動の増大を得るためにプロフィールをスケール
ダウンして示す図５に示す。
論じた変動の増大を得るためにプロフィールをスケール
ダウンして示す図５に示す。
【００３９】低固定飽和プロフィールまたは高固定飽和
プロフィールのいずれを選択するかは、前者を選択する
場合、電流が相対的ハーフブリッジ出力段の低い側の装
置の中をより長期間循環し、後者を選択する場合、電流
が高い側の装置の中をより長期間循環するということに
依存する。
プロフィールのいずれを選択するかは、前者を選択する
場合、電流が相対的ハーフブリッジ出力段の低い側の装
置の中をより長期間循環し、後者を選択する場合、電流
が高い側の装置の中をより長期間循環するということに
依存する。
【００４０】したがって、駆動するハーフブリッジのど
ちらの装置をより多く作動させるかを選択することが可
能である。たとえば、ハーフブリッジがＰＭＯＳおよび
ＮＭＯＳの対で集積されているならば（ＰＭＯＳが高い
側の装置であり、ＮＭＯＳが低い側の装置である）、同
じシリコン集積面積では、ＰＭＯＳがＮＭＯＳよりも大
きなＲｄｓｏｎを有するため、低固定飽和プロフィール
を選択することにより、ハーフブリッジの低チャネル抵
抗を持つＮＭＯＳによって構成される低い側の装置をよ
り多く作動させ、それにより、集積回路中で消散する出
力を減らす。このとき、消散する出力は、ＭＯＳトラン
ジスタの抵抗および電流の三乗に依存する。
ちらの装置をより多く作動させるかを選択することが可
能である。たとえば、ハーフブリッジがＰＭＯＳおよび
ＮＭＯＳの対で集積されているならば（ＰＭＯＳが高い
側の装置であり、ＮＭＯＳが低い側の装置である）、同
じシリコン集積面積では、ＰＭＯＳがＮＭＯＳよりも大
きなＲｄｓｏｎを有するため、低固定飽和プロフィール
を選択することにより、ハーフブリッジの低チャネル抵
抗を持つＮＭＯＳによって構成される低い側の装置をよ
り多く作動させ、それにより、集積回路中で消散する出
力を減らす。このとき、消散する出力は、ＭＯＳトラン
ジスタの抵抗および電流の三乗に依存する。
【００４１】図６は、本発明を実施するブラシレスモー
タの駆動システムのブロック図の例を示す。
タの駆動システムのブロック図の例を示す。
【００４２】ブロック「ＭＥＭＯＲ」は、本発明の方法
にしたがった数値プロフィールのサンプルが記憶される
メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなど）を表す。ブ
ロック「ＭＵＬ」は、メモリから読み取られる３個のサ
ンプル（バイト）それぞれを、レジスタ「Ｋｖａｌ」に
含まれる係数によってスケールダウンする数値乗算器を
表す。ブロック「ＢＹＴＥ ＴＯ ＰＷＭ」は、ＭＵＬ
ブロックによって換算された３個のサンプルのＰＷＭ変
換を実行する。このブロックの３個の出力ＰＷＭ信号
が、必要な電力利得を提供する出力ＢＪＴまたはＭＯＳ
（Ｑ１、．．．Ｑ６）で構成された３個のハーフブリッ
ジ段の入力に供給される。
にしたがった数値プロフィールのサンプルが記憶される
メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなど）を表す。ブ
ロック「ＭＵＬ」は、メモリから読み取られる３個のサ
ンプル（バイト）それぞれを、レジスタ「Ｋｖａｌ」に
含まれる係数によってスケールダウンする数値乗算器を
表す。ブロック「ＢＹＴＥ ＴＯ ＰＷＭ」は、ＭＵＬ
ブロックによって換算された３個のサンプルのＰＷＭ変
換を実行する。このブロックの３個の出力ＰＷＭ信号
が、必要な電力利得を提供する出力ＢＪＴまたはＭＯＳ
（Ｑ１、．．．Ｑ６）で構成された３個のハーフブリッ
ジ段の入力に供給される。
【００４３】３個のハーフブリッジの各出力ノードは、
駆動されるブラシレスモータの各相巻線の端子Ａ、Ｂ、
Ｃに接続される。
駆動されるブラシレスモータの各相巻線の端子Ａ、Ｂ、
Ｃに接続される。
【００４４】切換位相で、変換器ブロックの入力におけ
る三つの数値の一つが「０」に等しくなり、対応するＰ
ＷＭ出力信号が０％のデューティサイクルを有して、そ
れぞれのハーフブリッジの低飽和状態を実現する。ある
いは、切換え段階で、変換器ブロックの入力における三
つの数値の一つが「２５５」に等しくなり、対応するＰ
ＷＭ出力信号が１００％のデューティサイクルを有し
て、それぞれのハーフブリッジの高飽和状態を実現す
る。
る三つの数値の一つが「０」に等しくなり、対応するＰ
ＷＭ出力信号が０％のデューティサイクルを有して、そ
れぞれのハーフブリッジの低飽和状態を実現する。ある
いは、切換え段階で、変換器ブロックの入力における三
つの数値の一つが「２５５」に等しくなり、対応するＰ
ＷＭ出力信号が１００％のデューティサイクルを有し
て、それぞれのハーフブリッジの高飽和状態を実現す
る。
【００４５】ブロック「ＢＥＭＦ ＤＥＴ」は、回転子
の位置を検出して、三つの位相に印加される電圧の切換
えと回転子の位置との同期化を可能にする。ブロック
「ＦＲＥＱ ＭＵＬＴ」は、「ＢＥＭＦ ＤＥＴ」ブロ
ックから発生したパルス信号を、メモリに含まれる電圧
プロフィールが数値化されるサンプルの数に等しい係数
で乗算する。このような乗算されたパルス信号は、メモ
リレジスタを走査するためのクロックとして使用され
る。
の位置を検出して、三つの位相に印加される電圧の切換
えと回転子の位置との同期化を可能にする。ブロック
「ＦＲＥＱ ＭＵＬＴ」は、「ＢＥＭＦ ＤＥＴ」ブロ
ックから発生したパルス信号を、メモリに含まれる電圧
プロフィールが数値化されるサンプルの数に等しい係数
で乗算する。このような乗算されたパルス信号は、メモ
リレジスタを走査するためのクロックとして使用され
る。
【００４６】レジスタ「ＴＯＲＱＵＥ ＯＰＴＩＭ」
は、メモリに記憶されたプロフィールの走査について、
逆起電力（ＢＥＭＦ）の次のゼロ交差断定で出発しなけ
ればならない出発アドレスを含む。「ＴＯＲＱＵＥ Ｏ
ＰＴＩＭ」および「Ｋｖａｌ」レジスタの内容は、ブロ
ック「ＳＥＲＩＡＬ ＰＯＲＴ」によって図中に略示さ
れるシリアルポートを介してロードすることができる。
は、メモリに記憶されたプロフィールの走査について、
逆起電力（ＢＥＭＦ）の次のゼロ交差断定で出発しなけ
ればならない出発アドレスを含む。「ＴＯＲＱＵＥ Ｏ
ＰＴＩＭ」および「Ｋｖａｌ」レジスタの内容は、ブロ
ック「ＳＥＲＩＡＬ ＰＯＲＴ」によって図中に略示さ
れるシリアルポートを介してロードすることができる。
【００４７】本明細書に記載するシステムは、巻線を正
弦波電圧プロフィールで効果的に駆動しようとすると
き、１２０°ごとに、３個の相巻線の１個が低飽和状態
または高飽和状態のいずれかに交互に偏倚されるという
ことに基づく。つまり、メモリ走査から、低飽和または
高飽和に対応する周期状プロフィールの一部に合致する
サンプルシーケンスが得られるならば（８ビットメモリ
の場合、高ならば、プロフィール部分は一定の「２５
５」値のサンプルを有し、低ならば、プロフィール部分
は、一定の「０」値のサンプルを有する）、特定の相巻
線を制御するハーフブリッジにおいて、低い側または高
い側のトランジスタがＯＮ状態となり（それぞれ低飽和
または高飽和用）、同じハーフブリッジの相補トランジ
スタがＯＦＦ状態となる。同時に、他の２個のハーフブ
リッジは、メモリから順に読み出されるサンプルの値に
Ｋｖａｌ係数を掛けた後の値に対応するデューティサイ
クルを有するＰＷＭ周波数で切り換わる。
弦波電圧プロフィールで効果的に駆動しようとすると
き、１２０°ごとに、３個の相巻線の１個が低飽和状態
または高飽和状態のいずれかに交互に偏倚されるという
ことに基づく。つまり、メモリ走査から、低飽和または
高飽和に対応する周期状プロフィールの一部に合致する
サンプルシーケンスが得られるならば（８ビットメモリ
の場合、高ならば、プロフィール部分は一定の「２５
５」値のサンプルを有し、低ならば、プロフィール部分
は、一定の「０」値のサンプルを有する）、特定の相巻
線を制御するハーフブリッジにおいて、低い側または高
い側のトランジスタがＯＮ状態となり（それぞれ低飽和
または高飽和用）、同じハーフブリッジの相補トランジ
スタがＯＦＦ状態となる。同時に、他の２個のハーフブ
リッジは、メモリから順に読み出されるサンプルの値に
Ｋｖａｌ係数を掛けた後の値に対応するデューティサイ
クルを有するＰＷＭ周波数で切り換わる。
【００４８】低飽和固定状態の場合：位相Ａが飽和状態
にあるとき、トランジスタＱ２がＯＮに維持され、Ｑ１
がＯＦＦであり、その間Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５およびＱ６が
０とＶｃｃとの間で連続的に切り換わる。位相Ｂが飽和
状態にあるとき、トランジスタＱ４がＯＮに維持され、
Ｑ３がＯＦＦであり、その間Ｑ１、Ｑ２、Ｑ５およびＱ
６が０とＶｃｃとの間で連続的に切り換わる。位相Ｃが
飽和状態にあるとき、トランジスタＱ６がＯＮに維持さ
れ、Ｑ５がＯＦＦであり、その間Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およ
びＱ４が０とＶｃｃとの間で連続的に切り換わる。
にあるとき、トランジスタＱ２がＯＮに維持され、Ｑ１
がＯＦＦであり、その間Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５およびＱ６が
０とＶｃｃとの間で連続的に切り換わる。位相Ｂが飽和
状態にあるとき、トランジスタＱ４がＯＮに維持され、
Ｑ３がＯＦＦであり、その間Ｑ１、Ｑ２、Ｑ５およびＱ
６が０とＶｃｃとの間で連続的に切り換わる。位相Ｃが
飽和状態にあるとき、トランジスタＱ６がＯＮに維持さ
れ、Ｑ５がＯＦＦであり、その間Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およ
びＱ４が０とＶｃｃとの間で連続的に切り換わる。
【００４９】
【発明の効果】以上のような駆動システムでは、非ゼロ
の電圧信号によってすべての巻線を同時に駆動する解決
方法に比べて切換え損失が減る。さらに、駆動システム
全体が簡略化される。加えてこのシステムは、巻線の端
子で最大の電圧スイングを可能にする。
の電圧信号によってすべての巻線を同時に駆動する解決
方法に比べて切換え損失が減る。さらに、駆動システム
全体が簡略化される。加えてこのシステムは、巻線の端
子で最大の電圧スイングを可能にする。
【図１】分図ａは星形結線された三相モータ、分図ｂは
デルタ結線された三相モータ。
デルタ結線された三相モータ。
【図２】図２は、従来の三相巻線に印加される三つの正
弦波線電圧プロフィール。
弦波線電圧プロフィール。
【図３】分図ａは、３個の巻線の１個を低飽和状態に維
持する本発明の三つの線電圧プロフィール。分図ｂは、
分図ａのプロフィールを星形結線されたモータの三相巻
線に印加するときの相巻線の一つと結線中心との差から
導かれる相巻線の端子における電圧。分図ｃは、分図ａ
のプロフィールを星形結線されたモータの三相巻線に印
加するとき、二つの巻線の端子間の電位差。
持する本発明の三つの線電圧プロフィール。分図ｂは、
分図ａのプロフィールを星形結線されたモータの三相巻
線に印加するときの相巻線の一つと結線中心との差から
導かれる相巻線の端子における電圧。分図ｃは、分図ａ
のプロフィールを星形結線されたモータの三相巻線に印
加するとき、二つの巻線の端子間の電位差。
【図４】係数≒１．１４を掛けた図３の電圧プロフィー
ル。
ル。
【図５】分図ａは、３個の巻線の１個を高飽和状態に維
持する本発明の三つの線電圧プロフィール。分図ｂは、
分図ａのプロフィールを星形結線されたモータの三相巻
線に印加するときの相巻線の一つと結線中心との差から
導かれる相巻線の端子における電圧。分図ｃは、分図ａ
のプロフィールを星形結線されたモータの三相巻線に印
加するとき、二つの巻線の端子間の電位差。
持する本発明の三つの線電圧プロフィール。分図ｂは、
分図ａのプロフィールを星形結線されたモータの三相巻
線に印加するときの相巻線の一つと結線中心との差から
導かれる相巻線の端子における電圧。分図ｃは、分図ａ
のプロフィールを星形結線されたモータの三相巻線に印
加するとき、二つの巻線の端子間の電位差。
【図６】本発明のシステムのブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビーチ マルコ イタリア国 20099 セスト サン ジョ バンニ，ヴィア シー．マークス，345 ／シー
Claims (17)
- 【請求項１】 複数の巻線を有する多相ブラシレスモー
タを、各巻線に印加する電圧となる第一の周期的電圧プ
ロフィールにしたがって駆動する方法であって、 複数の巻線の少なくとも１個を所定のインターバルだけ
周期的に低飽和または高飽和の固定状態にするステップ
と、その間、第一の周期的電圧プロフィールとは異なる
第二の周期的電圧プロフィールの電圧を他の相巻線に印
加して、各巻線のそれぞれの電圧が、第一の周期的電圧
プロフィールに一致する値を有するようにするステップ
と、を行うことを特徴とするブラシレスモータ駆動方
法。 - 【請求項２】 少なくとも１個の巻線の低飽和または高
飽和の固定状態が生じる全電気的期間中のインターバル
の数が、第二の周期的電圧プロフィールおよび巻線の数
に依存する請求項１記載のブラシレスモータ駆動方法。 - 【請求項３】 少なくとも１個のハーフブリッジ段を低
または高固定飽和状態にするステップをさらに含み、そ
の間、他のハーフブリッジ段が、第二の周期的電圧プロ
フィールの数値サンプルの所定の換算の関数として変化
するデューティサイクルを有するＰＷＭ周波数で切り換
わる請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータ駆動
方法。 - 【請求項４】 巻線が星形接続又は多角形接続される請
求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシレスモータ駆
動方法。 - 【請求項５】 第一の周期的電圧プロフィールが正弦波
である請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラシレス
モータ駆動方法。 - 【請求項６】 第二の周期的電圧プロフィールを、メモ
リに記憶されたサンプルの数で数値化するステップと、
変調された数値を、ＰＷＭ駆動信号のデューティサイク
ル値に変換するステップと、をさらに含む請求項１〜５
のいずれか１項に記載のブラシレスモータ駆動方法。 - 【請求項７】 ハーフブリッジ段を使用する複数の巻線
を有する多相ブラシレスモータを、各巻線に印加する電
圧となる第一の周期的電圧プロフィールにしたがって駆
動する方法であって、 複数のハーフブリッジ段の少なくとも１個を所定のイン
ターバルだけ周期的に固定して、対応する巻線を低飽和
または高飽和の固定状態にするステップと、その間、第
一の周期的電圧プロフィールとは異なる第二の周期的電
圧プロフィールによるパルス幅変調に基づき、瞬間的な
電圧を他のハーフブリッジ段から他の相巻線に印加し
て、前記各巻線それぞれに実際に存在する電圧が、第一
の周期的電圧プロフィールに一致する値を有するように
するステップと、を含むことを特徴とするブラシレスモ
ータ駆動方法。 - 【請求項８】 少なくとも１個の巻線の低飽和または高
飽和の固定状態が生じる全電気的期間中のインターバル
の数が、第二の周期的電圧プロフィールおよび巻線の数
に依存する請求項７記載のブラシレスモータ駆動方法。 - 【請求項９】 電圧を他の相巻線に印加するステップ
を、第二の周期的電圧プロフィールの数値サンプルの所
定の換算の関数として変化するデューティサイクルを有
するＰＷＭ周波数に基づいて実行する請求項７又は請求
項８記載のブラシレスモータ駆動方法。 - 【請求項１０】 巻線が星形接続又は多角形接続される
請求項７〜９のいずれか１項に記載のブラシレスモータ
駆動方法。 - 【請求項１１】 第一の周期的電圧プロフィールが正弦
波である請求項７〜１０のいずれか１項に記載のブラシ
レスモータ駆動方法。 - 【請求項１２】 第二の周期的電圧プロフィールを、メ
モリに記憶されたサンプルの数で数値化するステップ
と、変調された数値をＰＷＭ駆動信号のデューティサイ
クル値に変換するステップと、をさらに含む請求項７〜
１１のいずれか１項に記載のブラシレスモータ駆動方
法。 - 【請求項１３】 複数の巻線を含む多相ブラシレスモー
タを駆動する装置であって、 巻線に１対１で接続されるハーフブリッジ段と、駆動信
号プロフィールを記憶するメモリと、前記メモリからの
駆動信号プロフィール値を換算係数で乗算するための乗
算器と、換算された駆動信号プロフィール値に基づい
て、ハーフブリッジ段の所定のものに対してパルス幅変
調制御信号を生成し、その間、少なくとも１個の巻線に
ついてそれぞれのハーフブリッジ段の中で低または高飽
和状態を生じさせるための制御回路と、を含んで構成さ
れることを特徴とするブラシレスモータ駆動装置。 - 【請求項１４】 モータに結合される逆起電力（ＢＥＭ
Ｆ）検出器をさらに含む請求項１３記載のブラシレスモ
ータ駆動装置。 - 【請求項１５】 ＢＥＭＦ検出器とメモリとの間に接続
され、アドレス指定を制御するための周波数乗算器をさ
らに含む請求項１４記載のブラシレスモータ駆動装置。 - 【請求項１６】 次のゼロ交差検出でメモリに記憶され
たプロフィールの走査を始める出発アドレスを入れるた
めのレジスタをさらに含む請求項１３〜１５のいずれか
１項に記載のブラシレスモータ駆動装置。 - 【請求項１７】 ハーフブリッジ段が、星形接続又は多
角形に接続された巻線のために構成される請求項１５記
載のブラシレスモータ駆動方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98830270.9 | 1998-05-05 | ||
| EP98830270A EP0955721A1 (en) | 1998-05-05 | 1998-05-05 | A method of PWM driving a brushless motor with digitally stored voltage profiles with reduced losses |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11341861A true JPH11341861A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=8236639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11123520A Pending JPH11341861A (ja) | 1998-05-05 | 1999-04-30 | ブラシレスモ―タをｐｗｍ駆動する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6137253A (ja) |
| EP (1) | EP0955721A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11341861A (ja) |
| DE (1) | DE69932202T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6801382B2 (en) | 2001-05-31 | 2004-10-05 | Renesas Technology Corp. | Magnetic disk storage apparatus |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2802034A1 (fr) * | 1999-12-07 | 2001-06-08 | Koninkl Philips Electronics Nv | Procede pour alimenter un moteur polyphase offrant un rendement energetique accru |
| US6650073B2 (en) * | 2000-11-15 | 2003-11-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Brushless motor apparatus |
| JP4455987B2 (ja) | 2004-12-28 | 2010-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用スタビライザシステム |
| DE102006007610A1 (de) | 2006-02-14 | 2007-08-16 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Antriebseinrichtung für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils und Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinrichtung |
| US7863842B1 (en) * | 2006-08-23 | 2011-01-04 | Marvell International Ltd. | Motor spindle control system and method |
| US7852028B1 (en) | 2007-06-11 | 2010-12-14 | Marvell International Ltd. | Voice coil motor control system and method |
| ITVA20070065A1 (it) * | 2007-07-25 | 2009-01-26 | St Microelectronics Srl | Metodo e dispositivo di pilotaggio per motore brushless con profilo di tensione predisposto per una commutazione progressiva e automatica da un pilotaggio di tipo sinusoidale trifase ad un pliotaggio trifase ad onda quadra |
| US20090058330A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Seagate Technology Llc | Driving a multi-phased motor |
| US8749183B2 (en) * | 2008-09-02 | 2014-06-10 | Stmicroelectronics, Inc. | Determining a position of a motor using an on-chip component |
| US8310192B2 (en) * | 2008-10-16 | 2012-11-13 | Stmicroelectronics, Inc. | Reducing the spectral energy of torque ripple |
| US9391544B2 (en) * | 2008-11-18 | 2016-07-12 | Stmicroelectronics, Inc. | Asymmetrical driver |
| US8415908B2 (en) * | 2009-12-28 | 2013-04-09 | Stmicroelectronics S.R.L. | Driving apparatus for electric motor and related method |
| DE102011006967A1 (de) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung zum Betätigen eines Schaltelementes mit zwei Schaltelementen |
| US9998042B2 (en) | 2013-03-04 | 2018-06-12 | Seagate Technology Llc | Torque disturbance cancellation for a motor |
| US9385639B2 (en) | 2013-05-28 | 2016-07-05 | Stmicroelectronics S.R.L. | Switching controller for electric motors and related method of controlling electric motors |
| US9257920B2 (en) | 2013-07-19 | 2016-02-09 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method and related driver of a permanent magnet synchronous electric motor |
| US9780700B2 (en) | 2013-09-27 | 2017-10-03 | Seagate Technology Llc | Efficient energy recovery in disk drive during power loss |
| US10284132B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-05-07 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Driver for high-frequency switching voltage converters |
| US9933842B2 (en) | 2016-04-15 | 2018-04-03 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Microcontroller architecture for power factor correction converter |
| US10277115B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-04-30 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Filtering systems and methods for voltage control |
| US10656026B2 (en) | 2016-04-15 | 2020-05-19 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Temperature sensing circuit for transmitting data across isolation barrier |
| US10305373B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-05-28 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Input reference signal generation systems and methods |
| US10312798B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-06-04 | Emerson Electric Co. | Power factor correction circuits and methods including partial power factor correction operation for boost and buck power converters |
| US10763740B2 (en) | 2016-04-15 | 2020-09-01 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Switch off time control systems and methods |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5283510A (en) * | 1991-06-03 | 1994-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for driving three phase stepping motor |
| US5296796A (en) * | 1992-11-23 | 1994-03-22 | The Charles Starkdraper Laboratory, Inc. | Method and apparatus for dynamic range optimization in a PWM motor drive |
| JP3389328B2 (ja) * | 1994-05-31 | 2003-03-24 | 三洋電機株式会社 | モータ起動装置 |
| US5589746A (en) * | 1994-11-10 | 1996-12-31 | Seagate Technology, Inc. | Brushless motor speed control arrangement having derived common mode supply signal component |
| DE69605019T2 (de) * | 1996-03-29 | 2000-02-24 | St Microelectronics Srl | Vorbestimmte und in einem Festwertspeicher gespeicherte Antriebsströme anwendendes Antriebssystem für einen bürstenlosen Motor |
| DE69613963T2 (de) * | 1996-05-22 | 2001-11-08 | St Microelectronics Srl | Volldigitalsteuerungssystem für einen bürstenlosen Motor mit aus einem Digitalspeicher gelesenen Spannungs- bzw. Stromprofil |
-
1998
- 1998-05-05 EP EP98830270A patent/EP0955721A1/en not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-02-19 DE DE69932202T patent/DE69932202T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-23 US US09/256,278 patent/US6137253A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-30 JP JP11123520A patent/JPH11341861A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6801382B2 (en) | 2001-05-31 | 2004-10-05 | Renesas Technology Corp. | Magnetic disk storage apparatus |
| KR100885086B1 (ko) * | 2001-05-31 | 2009-02-25 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 자기디스크기억장치 |
Also Published As
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| EP0955721A1 (en) | 1999-11-10 |
| DE69932202D1 (de) | 2006-08-17 |
| US6137253A (en) | 2000-10-24 |
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